鹰嘴豆脂肪油和皂苷开发利用研究

摘要

鹰嘴豆（Cicer arietinum L.）是新石器时代人类对其野生祖先进行驯化的产物，是世界种植面积仅次于大豆、豌豆的第三大食用豆类。鹰嘴豆中含有不饱和脂肪酸、异黄酮、皂苷、生物活性肽、膳食纤维等多种化学成分，具有降血糖、降血脂、抗高血压、抗骨质疏松症、抗氧化和抗癌等作用。但迄今为止，鹰嘴豆大都作主食或甜食，以诸如鹰嘴豆粉的初级产品居多，利用率低。本论文以购于乌鲁木齐农产品市场的鹰嘴豆为原料，进行鹰嘴豆脂肪酸和皂苷提取及质量控制方法研究，以期为鹰嘴豆资源的开发利用提供可靠的科学依据。
　　通过建立气相色谱内标法，采用HP-5毛细管柱（0.25μm×0.32 mm×30 m）和FID检测器，在柱温165℃、检测器温度280℃、进样口温度280℃条件下，以十七烷酸甲酯作为内标物进行色谱分析测定鹰嘴豆中亚油酸、油酸和棕榈酸的含量。结果表明分别在0.4004～2.0022 mg·mL-1、0.4100～2.0498 mg·mL-1和0.3999～1.9994 mg·mL-1范围内亚油酸甲酯、油酸甲酯和棕榈酸甲酯均呈良好线性关系（r=0.9999）。通过方法学验证，确定该方法准确、易操作。
　　采用Box-Behnken设计-响应面法对鹰嘴豆油6＃溶剂提取工艺进行研究。在单因素试验的基础上，以提取温度、提取时间和液料比为自变量，提取量和过氧化值为响应值建立数学模型。得到最佳平衡提取工艺参数：提取温度62.1℃，提取时间2.13 h，料液比1:6.9 g/mL，鹰嘴豆油提取量为3.4776 g/100 g，过氧化值为1.54 mmol/kg，为鹰嘴豆油的开发利用提供参考。
　　采用上述最佳提取工艺提取得到鹰嘴豆油，经甲酯化处理利用气相色谱内标法对亚油酸、油酸和棕榈酸含量进行分析测定，以评价鹰嘴豆油的质量。结果表明，鹰嘴豆油中不饱和脂肪酸含量达到80％以上。通过方法学验证，确定该方法准确、易操作，为鹰嘴豆油质量评价提供新方法。
　　实验室分离得到鹰嘴豆皂苷B1，通过光谱分析、高分辨质谱法和酸水解法确定该皂苷为新化合物，其结构为3-O-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-β-D-半乳吡喃糖基]大豆皂苷B。因市场上尚无其对照品，故需先制备鹰嘴豆皂苷B1对照品。采用大孔吸附树脂和ODS柱，结合高效液相半制备色谱进行分离，HPLC-ELSD不加校正因子的主成分自身对照检测纯度。结果表明，从鹰嘴豆中分离制备的鹰嘴豆皂苷 B1对照品3-O-[α-L-吡喃鼠李糖基-(1→2)-β-D-半乳吡喃糖基]大豆皂苷B的检测质量分数高于98%，符合含量测定要求，可作为对照品用于鹰嘴豆皂苷质量评价和物质基础研究。
　　通过研究DDMP型皂苷转化试验，发现在碱溶液中DDMP转化效果最佳，当碱液浓度增加到0.5%时，催化效率明显升高。综合考虑，选择1.0%碱溶液作为转化催化溶剂。随后，比较了四种提取方法的提取效率，并对MAE进行工艺优化（乙醇浓度70%，料液比1:8 g/mL，提取温度70℃、辐射功率400 W，提取时间10 min），从而建立微波和碱性水解相结合从鹰嘴豆中提取鹰嘴豆皂苷B1的方法。
　　为满足分离鹰嘴豆皂苷 B1制造工艺商业化，通过考察六种大孔吸附树脂对鹰嘴豆皂苷 B1吸附/解吸能力进行初步筛选试验。大孔树脂吸附/解吸结果表明，HPD450显示出最佳吸附/解吸能力。由吸附动力学实验可知，在210分钟内可以实现吸附平衡。将吸附等温线吸附数据模拟后发现，Langmuir方程能够更好地描述HPD450树脂对鹰嘴豆皂苷B1的吸附特性。随后研究了不同流速和不同浓度乙醇分别对动态吸附和动态解吸能力的影响。结果表明，通过70%乙醇的动态解吸，鹰嘴豆皂苷B1的纯度由4.41％增加至53.5％。HPD450树脂可以有效地分离鹰嘴豆皂苷B1，本研究为树脂吸附大规模制备鹰嘴豆皂苷B1奠定了基础。

目录

引言

第一部分 气相色谱内标法测定鹰嘴豆中3种脂肪酸含量

仪器与材料

方法与结果

小结

第二部分 Box-Behnken设计-响应面法优化鹰嘴豆油提取工艺

仪器与材料

方法与结果

小结

第三部分 气相色谱内标法测定鹰嘴豆油中3种脂肪酸含量

仪器与材料

方法与结果

小结

第四部分 鹰嘴豆皂苷B1对照品的纯度分析

仪器与材料

方法与结果

小结

第五部分 鹰嘴豆皂苷B1提取和转化方法的评价

仪器与材料

方法与结果

小结

第六部分 鹰嘴豆皂苷B1大孔树脂分离工艺研究

仪器与材料

方法与结果

小结

结论

参考文献

综述：常见豆类植物化学成分和药理作用进展

攻读学位期间的研究成果

缩 略 词 表

附录

致谢

声明